Bài giảng Chương 2: Sinh thái học sản lượng

Bài giảng Chương 2: Sinh thái học sản lượng sau đây được biên soạn nhằm cung cấp cho các bạn những kiến thức về dòng năng lượng trong hệ sinh thái rừng; sự trao đổi năng lượng trong các hệ sinh thái; những thuật ngữ của sinh thái học sản lượng; sinh thái học sản lượng ở mức sinh vật sơ cấp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 2: Sinh thái học sản lượng Chương II. SINH THÁI HỌC SẢN LƯỢNG2.1. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái rừng2.2. Sự trao đổi năng lượng trong các hệ sinh thái2.3. Những thuật ngữ của sinh thái học sản lượng2.4. Sinh thái học sản lượng ở mức sinh vật sơ cấp2.1. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái rừng Theo quan điểm của sinh thái học hiện đại, năng lượng đi qua hệ sinh thái cũng tuân theo các quy luật nhiệt động học của vật lý: – Quy luật 1: năng lượng không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi, nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Ví dụ: Năng lượng mặt trời (quang năng) có thể chuyển hóa thành hóa năng tích lũy trong thực vật.– Quy luật 2: Khi năng lượng được chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác không bao giờ được bảo toàn 100% mà thường bị hao hụt một lượng nhất định để biến thành nhiệt năng.Sinh vật tự dưỡng: là sinh vật có khả năng tự mình tổnghợp ra các chất hữu cơ cần thiết cho sự sống.Sinh vật tự dưỡng được chia thành 2 loại, tương ứng vớinó là 2 nguồn cung cấp năng lượng: - Sinh vật quang dưỡng: Sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Quá trình tổng hợp chất dinh dưỡng được thực hiện nhờ vào diệp lục, H2O, CO2 dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Thực vật màu xanh là những sinh vật quang dưỡng. –Sinh vật hóa dưỡng: Sử dụng năng lượng hóa học từ các phản ứng hóa học của các chất vô cơ đơn giản. Ví dụ: các sinh vật ôxy – hoá lưu huỳnh (S) thành axit sunfuaric (H2S) qua đó hấp thụ năng lượng của phản ứng hóa học này. Với nhóm sinh vật dị dưỡng, nguồn cung cấp năng lượng của chúng không phải trực tiếp từ mặt trời cũng như các phản ứng hóa học mà chính là từ các sản phẩm hữu cơ do các sinh vật tự dưỡng tổng hợp lên. Các sinh vật dị dưỡng được gọi chung là những sinh vật tiêu thụ. Sinh vật dị dưỡng được chia thành 3 bậc từ bậc 1 đến bậc 3. Sinh vật phân hủy: Chuyên phân hủy các hợp chất hữu cơ trong xác chết, chất bài tiết…thành các hợp chất vô cơ đơn giản hơn cũng có thể được gộp chung vào nhóm các sinh vật dị dưỡng. 2.2.Sự trao đổi năng lượng trong hệ sinh thái Phân biệt chuỗi thức ăn (food web) và lưới thức ăn (food chain) Chuỗi thức ăn là một dãy gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau, loài đứng trước là thức ăn của loài đứng sau. Mỗi loài được coi là một mắt xích trong chuỗi thức ăn, vừa là sinh vật tiêu thụ mắt xích phía trước nhưng cũng bị sinh vật mắt xích phía sau tiêu thụ. Các chuỗi thức ăn dày đặc tạo nên các mạng lưới thức ăn.Ví dụ về chuỗi thức ăn cỏ → thỏ → sói → xác chết → vi khuẩn → cỏ; lá ngô → châu chấu → ếch → xác chết → vi khuẩn → lá ngô; cỏ → bò → người → phân → vi khuẩn → cỏ. Trong chuỗi thức ăn, có 3 loại sinh vật gồm: Sinh vật sản xuất (tự dưỡng): là sinh vật bắt đầu của chuỗi thức ăn. - Trực tiếp tạo ra chất hữu cơ từ chất vô cơ. Nó còn được gọi là sinh vật tự dưỡng hay sinh vật cung cấp. - Trong nhóm sinh vật tự dưỡng lại chia làm hai loại: + Một loại sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ; + Một loại sử dụng nguồn năng lượng từ các phản ứng hóa học. Ví dụ: cây xanh, một loài tảo, vi khuẩn .. Sinh vật tiêu thụ Là những sinh vật dị dưỡng (không tự tổng hợp được chất hữu cơ) phải lấy chất hữu cơ bằng cách tiêu thụ sinh vật dị dưỡng hoặc các sinh vật tự dưỡng. Sinh vật phân hủy Là vi khuẩn dị dưỡng hoặc nấm phân hủy chất hữu cơ thành vô cơ. Lưới thức ăn (food chains) Tổng hợp những chuỗi thức ăn có quan hệ với nhau trong hệ sinh thái. Đó là sự liên kết của các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái. Mỗi loài trong quần xã không chỉ liên hệ với một chuỗi thức ăn mà có thể liên hệ với nhiều chuỗi thức ăn.Hình 2.1. Ví dụ về lưới thức ăn (food chains)Hình 2.2. Dòng năng lượng và các chất dinh dưỡng Mặt trời K khí Đất H Thực vật (1) ô Động vật ăn cỏ Q (Bậc 1) h SV phân 2 ấ hủy H p (VSV, ô nấm) h 3 ĐV ăn động vật ấ (bậc 2) Chuỗi p phế Q 4 Động vật ăn thịt thải Thải ra ...